基于PON技術(shù)的FTTH接入網(wǎng)研究

阮志強(qiáng)

摘 要：主要對(duì)基于PON技術(shù)的FTTH接入網(wǎng)展開(kāi)了研究，對(duì)各種固網(wǎng)寬帶接入技術(shù)作了系統(tǒng)分析，以期為相關(guān)單位的需要提供有益的參考和借鑒。

關(guān)鍵詞：FTTH；PON；DSL；ADSL

中圖分類號(hào)：TN915.63 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.18.127

所謂“FTTH”，是指將光網(wǎng)絡(luò)單元安裝在住家用戶或企業(yè)用戶處，是光接入系列中除了FTTD外最靠近用戶的光接入網(wǎng)應(yīng)用類型。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)的模式已不適應(yīng)社會(huì)的發(fā)展。因此，如何有效提高FTTH接入網(wǎng)的質(zhì)量，成為了“三網(wǎng)融合”趨勢(shì)下的主要問(wèn)題?；诖?，本文就基于PON技術(shù)的FTTH接入網(wǎng)進(jìn)行了研究，分析了相應(yīng)的優(yōu)勢(shì)，相信對(duì)有關(guān)方面的需要能有一定的幫助。

1 各種固網(wǎng)寬帶接入技術(shù)分析

1.1 DSL接入技術(shù)

目前，數(shù)字用戶線（DSL）技術(shù)中應(yīng)用最廣泛的是不對(duì)稱數(shù)字用戶線（ADSL），其距離和速率均有瓶頸。上行速率最高達(dá)到896 kbit/s，下行速率最高達(dá)到8 Mbit/s，有效傳輸距離在3～5 km之間。ADSL2可以達(dá)到下行12 Mbit/s和上行1 Mbit/s的速率；而ADSL2+可以提高到下行24 Mbit/s和上行3.5 Mbit/s的速率；超高比特速率數(shù)字用戶線2（VDSL2）極限可達(dá)100 Mbit/s，但會(huì)受到距離的限制。EPON和DSL的比較如表1所示。

1.2 FTTB/LAN接入技術(shù)

光纖到樓+局域網(wǎng)（FTTB+LAN）接入方式采用光纖接入，末端用戶采用雙絞線接入，采用光纜+雙絞線的方式對(duì)社區(qū)進(jìn)行綜合布線。與普通的LAN接入方式類似，雙絞線總長(zhǎng)度一般不超過(guò)100 m，線路距離短，且易受到各種干擾。

1.3 PON接入技術(shù)

PON接入技術(shù)采用波分復(fù)用（WDM）技術(shù)，在不同方向使用不同波長(zhǎng)，分離單根光纖上不同方向的光信號(hào)。PON可為用戶提供百兆甚至千兆的接入速率，不僅能綜合現(xiàn)有的有線電視、數(shù)據(jù)和話音業(yè)務(wù)，還能兼容未來(lái)業(yè)務(wù)，比如IPTV、IP語(yǔ)音（VoIP）、電視會(huì)議和VOD等，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)綜合業(yè)務(wù)接入。

ODN無(wú)源的特點(diǎn)可減少故障的發(fā)生，增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性，加之以太網(wǎng)無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)的價(jià)格優(yōu)勢(shì)明顯，因此，被認(rèn)為是解決電信接入的瓶頸，最終實(shí)現(xiàn)FTTH的較成熟的解決方案之一。

1.4 各種接入方式的比較

從傳輸距離看，F(xiàn)TTH的接入距離可達(dá)20 km左右，且傳輸速率不受距離的影響；DSL在傳輸距離過(guò)長(zhǎng)的情況下使用速率會(huì)下降；LAN技術(shù)傳播距離不能超過(guò)100 m。

從用戶體驗(yàn)上看，目前FTTH方式的用戶體驗(yàn)較好且穩(wěn)定，均優(yōu)于LAN和ADSL接入。尤其是FTTH具有帶寬高、可擴(kuò)展性強(qiáng)、穩(wěn)定性高和可靠性高的特點(diǎn)，可以滿足用戶多種業(yè)務(wù)綜合承載的需求。

2 從業(yè)務(wù)需求看FTTH的優(yōu)勢(shì)

2.1 公眾客戶各種業(yè)務(wù)的帶寬要求分析

總體而言，公眾客戶的主要業(yè)務(wù)需求可歸納為2類：①基本業(yè)務(wù)。語(yǔ)音、高速上網(wǎng)、高清網(wǎng)絡(luò)電視（HDTV）/標(biāo)清網(wǎng)絡(luò)電視（IPTV）、可視電話業(yè)務(wù)等。②增值業(yè)務(wù)。家庭監(jiān)控、可視家庭視頻聊天、三屏互動(dòng)、藍(lán)光電影、3D視頻等業(yè)務(wù)。

總體而言，在未來(lái)幾年內(nèi)，家庭用戶的上行帶寬需求主要落在500 kbit/s～10 Mbit/s的范圍內(nèi)，下行帶寬在2～100 Mbit/s的范圍內(nèi)，從而滿足各種寬帶業(yè)務(wù)的擴(kuò)展。通過(guò)調(diào)研發(fā)現(xiàn)，從公眾客戶選擇FTTH時(shí)的帶寬需求看，選擇20 Mbit/s帶寬的占46.3%，其次10 Mbit/s占22.3%，100 Mbit/s的占18.7%、50 Mbit/s的占8.3%.每種互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)對(duì)網(wǎng)絡(luò)的帶寬、時(shí)延、丟包等的需求不同，不同用戶對(duì)互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)需求也各不相同。

FTTH能更好地適應(yīng)各種業(yè)務(wù)的需求，做到綜合承載，有效、合理地利用網(wǎng)絡(luò)資源，保障不同業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量（QoS），從而實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的差異化，滿足不同用戶的差異化需求。

2.2 政企客戶各種業(yè)務(wù)的帶寬要求分析

政企客戶的接入模式（FTTO）歸屬于FTTH的一種類型。政企客戶主要業(yè)務(wù)需求也可歸納為2類：①基本業(yè)務(wù)。語(yǔ)音、高速上網(wǎng)、VPN、專線、全球眼。②增值業(yè)務(wù)。視頻會(huì)議系統(tǒng)、高清視頻監(jiān)控、企業(yè)安全服務(wù)、存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)（SAN）、企業(yè)郵箱、“云計(jì)算”服務(wù)等。

各種業(yè)務(wù)的具體帶寬要求如表3所示。

通過(guò)調(diào)研發(fā)現(xiàn)，可能購(gòu)買FTTH接入的100個(gè)企業(yè)中，56%的企業(yè)認(rèn)為可能采用10 Mbit/s帶寬，36%的企業(yè)認(rèn)為可能采用100 Mbit/s帶寬。其他較為集中的是30%的企業(yè)選擇2 Mbit/s帶寬，13%的企業(yè)選擇20 Mbit/s帶寬，13%的企業(yè)選擇50 Mbit/s帶寬。

企業(yè)客戶申請(qǐng)高帶寬主要用于“高速互聯(lián)網(wǎng)連接”“企業(yè)數(shù)據(jù)傳輸”，其次是用于視頻業(yè)務(wù)、話音業(yè)務(wù)。酒店、娛樂(lè)服務(wù)行業(yè)對(duì)IPTV業(yè)務(wù)需求量較大。對(duì)全球眼、新視通或視頻點(diǎn)播業(yè)務(wù)感興趣的企業(yè)，采用光纖到戶接入方式的可能性大于目前沒(méi)有使用以上業(yè)務(wù)的企業(yè)。這些新業(yè)務(wù)要求的接入帶寬通常比較高。

企業(yè)對(duì)數(shù)據(jù)傳輸要求最重要的是穩(wěn)定性高，其次是保密性好、永遠(yuǎn)在線以及傳輸速率高。在這一點(diǎn)上，F(xiàn)TTH有著無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)。

2.3 內(nèi)容提供商如何看待高帶寬業(yè)務(wù)

中國(guó)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)容提供商（ICP）對(duì)FTTH的發(fā)展普遍比較看好，其主要觀點(diǎn)為：認(rèn)為網(wǎng)絡(luò)帶寬不足，開(kāi)發(fā)的高帶寬業(yè)務(wù)在網(wǎng)上無(wú)法使用，無(wú)法實(shí)現(xiàn)贏利。如果將帶寬擴(kuò)展到30 Mbit/s以上，就可推廣高清晰內(nèi)容和遠(yuǎn)程視頻等交互式的應(yīng)用。

對(duì)于公眾客戶而言，希望有更多IPTV等高清晰內(nèi)容以及互動(dòng)性更強(qiáng)、表達(dá)形式更豐富的多媒體音視頻內(nèi)容。ICP普遍認(rèn)為創(chuàng)新業(yè)務(wù)需要結(jié)合智能化家電的推廣，與數(shù)字化家庭概念有關(guān)；在線點(diǎn)播類和碼率較高的視頻內(nèi)容或多方交互的視頻應(yīng)用內(nèi)容將大大發(fā)展。

對(duì)于企業(yè)客戶而言，遠(yuǎn)程的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)視頻應(yīng)用得到推廣，尤其是多方視頻應(yīng)用；遠(yuǎn)程IT應(yīng)用將受到重視，比如遠(yuǎn)程備份、遠(yuǎn)程電腦維護(hù)；帶寬的擴(kuò)展將使SP/CP應(yīng)用開(kāi)發(fā)突破現(xiàn)有瓶頸，比如遠(yuǎn)程應(yīng)用的技術(shù)開(kāi)發(fā)更加簡(jiǎn)單；部分企業(yè)可能減少服務(wù)器托管。大文件下載、在線視頻和互動(dòng)游戲是客戶最青睞的互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)內(nèi)容。ICP或多或少地已經(jīng)著手迎接高帶寬接入的時(shí)代，并意識(shí)到未來(lái)高帶寬接入方式會(huì)帶來(lái)更多高帶寬的內(nèi)容需求。從目前ICP的發(fā)展形勢(shì)看，ICP紛紛向視頻類滲透并開(kāi)始提供高清晰內(nèi)容，主要是向在線交互式視頻方面發(fā)展。因此，F(xiàn)TTH接入模式也必然成為這些應(yīng)用的不二選擇。

3 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，隨著社會(huì)發(fā)展和人們生活水平的不斷提高，人們對(duì)通信的發(fā)展內(nèi)容和需求呈多樣化需求，寬帶用戶迅猛增長(zhǎng)。因此，做好光纖到戶的建設(shè)工作對(duì)如今的網(wǎng)絡(luò)通信發(fā)展有重要意義。我們需要積極地將PON技術(shù)應(yīng)用到FTTH接入網(wǎng)中，從而為我國(guó)網(wǎng)絡(luò)通信的建設(shè)和發(fā)展帶來(lái)幫助。

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〔編輯：張思楠〕